如何判别缓粘结预应力钢绞线优劣

如何判别缓粘结预应力钢绞线优劣

一、引言

缓粘结预应力技术是继无粘结、有粘结预应力技术之后迅速发展起来的一项新型预应力技术。近年来，其以简便的施工工艺、优良的力学性能及耐久性在工程建设领域得到越来越广泛的应用。工民建领域应用最多，公路与铁路桥梁领域亦开展小规模示范应用，其应用效果得到设计单位、建设单位、施工单位广泛认可。

随着应用规模快速扩大，缓粘结预应力钢绞线生产企业也逐渐增多。然而，缓粘结预应力钢绞线技术含量高、生产工艺复杂，大部分企业无研发及技术实力，未掌握缓粘结预应力核心技术，只是简单模仿，甚至用无粘结预应力钢绞线生产工艺来生产缓粘结预应力钢绞线，所生产产品良莠不齐、有些甚至存在极大缺陷，存在严重质量隐患，极大影响了缓粘结预应力技术行业健康、良性、平稳发展。建设单位、施工单位、设计单位因对缓粘结预应力钢绞线接触相对较少，并不能完全判别缓粘结预应力钢绞线优劣及合格与否。另一方面，建设单位、施工单位因低价吸引，常采购了不合格产品而自身并未发觉、判别，造成不可挽回的损失。

鉴于以上，本文将专门针对此问题，阐述如何判别缓粘结预应力钢绞线优劣。

二、问题及判别

缓粘结预应力钢绞线核心技术在两个方面：一、缓凝粘合剂；2、护套。

2.1 缓凝粘合剂

缓凝粘合剂是该技术第一核心，是实现缓粘结预应力钢绞线施工阶段可自由张拉，固化后达到有粘效果的关键。现许多企业不掌握缓凝粘合剂核心技术，所生产产品存在诸多问题。

存在问题：

1、在张拉阶段，缓凝粘合剂固化过快，导致摩擦系数变大，预应力损失变大，有效应力达不到设计要求。甚至出现提前固化，张拉时钢绞线伸长值远远不够，进行张拉记录造假，存在极大安全隐患。

2、在张拉阶段虽可自由张拉，但在固化期到后长久不固化，导致在正常使用阶段，荷载施加后钢绞线与周围混凝土无法有效粘结，未达到有粘效果，对抗震及正常使用不利，存在严重安全风险。

存在以上问题的核心是生产企业未掌握核心技术，未掌握配方。有些企业缓凝粘合剂

配方本身有问题，无法实现张拉适用期可自由张拉，固化期后实现固化。有些企业只有单一配方，而目前国内所有的缓凝粘合剂均属于温度敏感型，其固化受温度影响较大。我国幅员辽阔，各地常年气温差异很大、季节温度差异很大，其对缓凝粘合剂的固化性能影响各不同。这就要求缓凝粘合剂必须根据不同地域、不同季节有不同的配方才能完全满足工程要求。目前，国内能实现针对不同地域、不同季度生产缓粘结预应力钢绞线的企业并不多。更多的企业，只用一个配方适用全国各个地方、各个季节。这样会造成，在温度适中的地区，张拉正常，固化正常。但在偏热的地方缓凝粘合剂提前固化，张拉不动；或在偏冷的地方又长久不固化。存在诸多问题。

鉴别方法：

对第1、2两个问题，可以对生产企业所提供产品做粘度及快速固化检测试验，目前有许多设计单位也意识到这个问题，在设计时提出了要求，要求施工单位对生产企业提供的缓粘结预应力钢绞线做粘度及快速固化检测试验，大约一周可出结果。粘度的检测可以判断张拉适用期内是否可能会出现提前固化的情况；快速固化检测试验可以判断固化期后能否完全固化，能否达到要求强度。建议设计单位在进行缓粘结预应力结构设计时，均应加入此条规定。在今后相应标准的修编时，也会考虑加入此条规定。

2.2 护套

护套，尤其肋是缓粘结预应力钢绞线第二核心技术，肋高是关键参数。

肋高，直接影响缓粘结预应力钢绞线的粘结锚固性能。缓粘结预应力钢绞线的力学原理是：在肋状外包护套的定型下，缓粘结预应力钢绞线中缓凝粘合剂亦成肋状。在固化后，与周围混凝土形成很强的机械咬合作用，从而实现优良的粘结锚固性能，钢绞线与周围混凝土形成一体，协同变形，共同受力。就此原理，首先，外包护套要有肋，外包护套要将缓凝粘合剂定型形成肋，外包护套的内表面要成槽。更重要的，肋高必须符合要求。

缓粘结预应力钢绞线与周围混凝土粘结状态

很多企业因不掌握技术核心，甚至不明白缓粘结预应力技术基本原理，所生产产品有很大缺陷，甚至于有些企业，简单仿造，用无粘结预应力生产工艺生产缓粘结预应力钢绞线，产品存在很大质量隐患。

存在问题：

1、无肋或肋高不达标

2、在施工阶段，因护套材料不合格，经常导致护套被刮破，缓凝粘合剂外流，污染环境。

鉴别方法：

对于第1个问题：

合格产品特征：肋均匀规则，肋高符合下表要求。同时，肋内侧成槽状，可以良好给缓凝剂定型。

不合格产品特征：外表肋痕低或基本无肋、只有浅印、不规则；肋内侧无凹槽，无法给缓凝剂定型。

缓粘结预应力钢绞线各规格护套肋高表 规格

肋高要求

15.2mm

≥1.2mm 17.8mm

≥1.8mm 21.8mm ≥2.0mm

合格不合格

合格不合格

合格产品在缓凝剂凝固后与周围混凝土粘结咬合状态图片

如上图所示，肋符合要求的缓粘结预应力钢绞线在缓凝粘结剂固化后会与周围混凝土紧密粘结咬合一起，形成优良的粘结锚固性能。不合格产品，则无法与周围混凝土形成良好粘结咬合，存在结构安全隐患。

对于第2个问题，施工时护套易被刮破，缓凝粘合剂易外流污染环境。此问题是因为有些企业为了节省成本、低价竞争，生产缓粘结预应力钢绞线外包护套所用材料为价格低廉的再生料（与无粘结预应力钢绞线护套所用材料一样），此种材料在缓粘结预应力钢绞线压痕工艺过程中极易破裂，到现场施工过程中亦容易破裂。可通过如下方法判别。

采用再生料的缓粘结预应力钢绞线在外表触碰时明显会感觉到强度低、硬度小、外表肋痕低或基本无肋、只有浅印、不规则。合格缓粘结预应力钢绞线外包护套因使用了价格比较昂贵的高密度聚乙稀材料，外表触碰时明显感到强度高、硬度大，且肋的高度高、所成肋规则均匀、明显。

高密度聚乙稀护套（合格）再生料护套（不合格）

三、结语

缓粘结预应力技术以其优秀的施工便捷性、优良的力学性能与耐久性具有很好发展应用前景。这项新技术所催生的新行业应该得到健康、秩序、平稳发展。但是从目前发展现状来看，行业的规范化、良性化发展还有许多工作要做。例如，相关标准的重新修订及新标准的制订，缓粘结预应力钢绞线检验检测技术手段的发展等。